• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.533-534
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• 2008

This paper presents a multi-phase ring VCO for low-cost, low-power GPS receiver. In the RF band used in GPS, L1 band is now in commercial-use and L2,L5 are predicting to be commercial-use soon. Thus Wide band PLL and Cost-effective IC solutions are required for future multi-band GPS receiver that received three types band at once. A new PLL architecture for multi-band GPS application is proposed. Ring VCO is even smaller than LC-VCO and a good alternative for low-cost solution. Proposed multi-phase ring VCO offers wide frequency range covering L1, L2, and L5 band, 20% reduction of area, 23% reduction of PLL power and can generate I/Q without extra I/Q generator.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.212-215
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• 2016

본 논문에서는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 5.08 GHz에서 동작하는 링 전압 제어 발진기(Ring Voltage Controlled Oscillator, Ring VCO)를 제작하였다. Ring VCO는 3단 구조로 각 단의 트랜지스터 크기 비율을 다르게 하여 전류 변화에 따른 소모 전력이 달라짐을 확인하였다. Core의 양단 위, 아래에는 Current Mirror로 전류를 제어하도록 구성하였고, 주파수 조절을 위해 제어 전압을 추가하였다. Ring VCO 측정 결과, 주파수 범위는 65.5 %(1.88~5.45 GHz), 출력 전력 -0.30 dBm, 5.08 GHz 중심주파수에서 -87.50 dBc/Hz @1 MHz의 위상잡음을 갖는다. 또한, 2.4 V 전원에서 31.2 mW 소모 전력을 확인하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제38권6호
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• pp.48-55
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• 2001

본 논문에서 고속 가상 2단 링VCO를 내장한 1.8 GHz 주파수 합성기를 0.6m CMOS 기술을 이용하여 구현하였다. 고속 동작을 위한 링 발진기의 발진 조건을 제시하고, 출력 부하를 줄인 가상 2단 링 형태의 발진기를 제안하여 최고 1.87 GHz의 발진을 확인하였다. 이는 기존의 4단 링 VOC에 비해 21.3%의 속도가 향상된 것이다. 제안된 VCO와 함께 집적된 주파수 합성기는 위상 고정시 24ps 지터가 측정되어 고속 주파수 합성기나 고속 클럭 발진기 등에 응용이 가능함을 입증하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권11호
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• pp.60-66
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• 2007

본 논문에서는 마이크로스트립 사각 개방 루프 다중 Split Ring 공진기 (OLMSRR)를 이용하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성을 줄이기 위한 새로운 구조를 제안하였다. 이러한 특성 실현을 위하여 마이크로스트립 사각 개방 루프의 형태를 갖는 사각 형태의 다중 Split Ring 공진기 (MSRR)에 대하여 연구하였다. 일반적인 마이크로스트립 선로 공진기뿐만 아니라 위상 잡음 특성을 개선하기 위하여 제안된 마이크로스트립 사각 개방 루프 공진기와 마이크로스트립 사각 개방 루프 Split Ring 공진기 (OLSRR)와 비교할 경우에도 마이크로스트립 사각 개방 루프 다중 SRR는 더 큰 결합 계수를 갖으며, 이로 인하여 얻을 수 있는 더 높은 Q 값을 통하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음을 줄 일 수 있다. 1.7 V의 공급 전력을 갖는 전압 제어 발진기는 주파수 조절 범위, $5.746\;{\sim}\;5.84\;GHz$에서 $-124.5\;{\sim}\;-122.0\;dBc/Hz$ @ 100 kHz의 위상 잡음 특성을 갖는다. 이 전압제어 발진기의 Figure Of Merit (FOM)은 동일한 주파수 조절 범위에서 $-203.96\;{\sim}\;-201.6\;dBc/Hz$ @ 100 kHz를 갖는다. 기본적인 마이크로스트립 선로 공진기, 마이크로스트립 사각 개방 루프 공진기, 마이크로스트립 사각 개방 루프 SRR를 이용한 전압 제어 발진기와 비교할 경우, 제안된 공진기를 이용한 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성은 각각 25.66 dB, 8.34 dB, 4.5 dB 개선되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.479-481
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• 2006

This paper describes a 2.5V, 320MHz low-noise and low-power Phase Locked Loop(PLL) using a noise-rejected Voltage Controlled ring Oscillator(VCO) fabricated in a TSMC 0.25um CMOS technology. In order to improve the power consumption and oscillation frequency of the PLL, The VCO consist of three-stage fully differential delay cells that can obtain the characteristic of high speed, low power and low phase noise. The VCO operates at 7MHz -670MHz. The oscillator consumes l.58mA from a 320MHz frequency and 2.5V supply. When the PLL with fully-differential ring VCO is locked 320MHz, the jitter and phase noise measured 26ps (rms), 157ps (p-p) and -97.09dB at 100kHz offset. We introduce and analysis the conditions in which ring VCO can oscillate for low-power operation.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권12호
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• pp.22-27
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• 2007

본 논문에서는 마이크로스트립 사각 개방 루프 Split Ring 공진기 (OLSRR)를 이용하여 개선된 전압 제어 발진기를 위상 잡음을 줄이기 위하여 제안하였다. 이 목적을 위하여 마이크로스트립 사각 개방 루프의 형태를 갖는 사각형의 Split Ring 공진기에 대하여 연구하였다. 마이로스트립 사각 개방 루프 공진기와 비교할 경우, 마이크로스트립 사각 개방 루프 Split Ring 공진기는 더 큰 결합 계수를 갖으며, 이로 인하여 얻을 수 있는 더 높은 Q 값을 통하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음을 줄일 수 있다. 1.7 V의 공급 전력을 갖는 전압 제어 발진기는 주파수 조절 범위, $5.746\sim5.854$ GHz에서 $-120\sim-116.5$ dBc/Hz @ 100 kHz의 위상 잡음 특성을 갖는다. 이 전압 제어 발진기의 FOM은 같은 주파수 조절 범위에서 $-200.33\sim-197$ dBc/Hz @ 100 kHz를 갖는다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제4권3호
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• pp.107-112
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• 2004

In this paper, the phase noise of 900 MHz VCO is improved using modified strip line square ring resonator. In order to demonstrate the phase noise improvement of the proposed VCO, the same circuit was manufactured using shorted-circuit resonator. In condition of the same bias current, the phase noise of the proposed VCO with modified square ring resonator is suppressed by 7 dB as - 103 dBc/Hz at 100 kHz offset compared to the conventional VCO with short-circuit resonator. From the proposed VCO, we achieved output power of - 4.8 dBm, harmonics suppression of 16 dB, and tuning bandwidth of 100 MHz. The proposed VCO consumed 5 mA at 3 V, and its size is 1.2 cm ${\times}$ 1.0 cm.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권12호
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• pp.84-89
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• 2010

본 논문에서는 마이크로스트립 사각 개방 루프 이중 Split Ring 공진기를 이용하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성을 줄이기 위한 새로운 구조를 제안하였다. 이러한 특성 실현을 위하여 마이크로스트립 사각 개방 루프의 형태를 갖는 사각 형태의 이중 Split Ring 공진기에 대하여 연구하였다. 일반적인 마이크로스트립 선로 공진기뿐만 아니라 위상 잡음 특성을 개선하기 위하여 제안된 마이크로스트립 사각 개방 루프 공진기와 마이크로스트립 사각 개방 루프 Split Ring 공진기와 비교할 경우에도 마이크로스트립 사각 개방 루프 이중 SRR는 더 큰 결합 계수를 갖으며, 이로 인하여 얻을 수 있는 더 높은 Q 값을 통하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음을 줄 일 수 있다. 1.7V의 공급 전력을 갖는 전압 제어 발진기는 주파수 조절 범위, 11.74~11.75 GHz에서 -123.2~-122.0 dBc/Hz @ 100 kHz의 위상 잡을 특성을 갖는다. 이 전압 제어 발진기의 Figure Of Merit (FOM)은 동일한 주파수 조절 범위에서 -214.8~-221.7 dBc/Hz @ 100 kHz를 갖는다. 기본적인 마이크로스트립 선로 공진기, 마이크로스트립 사각 개방 루프 공진기와 비교할 경우, 제안된 공진기를 이용한 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성은 각각 26 dB, 10 dB 개선되었다.

• ETRI Journal
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• 제34권4호
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• pp.518-526
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• 2012

This paper proposes LC voltage-controlled oscillator (VCO) phase-locked loop (PLL) and ring-VCO PLL topologies with low-phase noise. Differential control loops are used for the PLL locking through a symmetrical transformer-resonator or bilaterally controlled varactor pair. A differential compensation mechanism suppresses out-band spurious tones. The prototypes of the proposed PLL are implemented in a CMOS 65-nm or 45-nm process. The measured results of the LC-VCO PLL show operation frequencies of 3.5 GHz to 5.6 GHz, a phase noise of -118 dBc/Hz at a 1 MHz offset, and a spur rejection of 66 dBc, while dissipating 3.2 mA at a 1 V supply. The ring-VCO PLL shows a phase noise of -95 dBc/Hz at a 1 MHz offset, operation frequencies of 1.2 GHz to 2.04 GHz, and a spur rejection of 59 dBc, while dissipating 5.4 mA at a 1.1 V supply.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제11권4호
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• pp.235-238
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• 2011

In this paper, a novel low phase noise voltage-controlled oscillator (VCO) using metamaterial structure and rat race coupler is presented for reducing the phase noise without the reduction of the frequency tuning range. The metamaterial structure has been realized by microstrip square open loop double split ring resonator (SRR). The rat race coupler shows slightly higher transmission compared to a Wilkinson combiner and is, therefore, used instead to improve the performances of VCO. By providing these unique modifications, the proposed push-push VCO has a phase noise of -126.30~-124.83 dBc/Hz at 100 kHz in the tuning range of 5.672~5.800 GHz.